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DE1920294A1 - Process for the continuous, chemical deposition of nickel coatings containing boron - Google Patents

Process for the continuous, chemical deposition of nickel coatings containing boron

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DE1920294A1
DE1920294A1 DE19691920294 DE1920294A DE1920294A1 DE 1920294 A1 DE1920294 A1 DE 1920294A1 DE 19691920294 DE19691920294 DE 19691920294 DE 1920294 A DE1920294 A DE 1920294A DE 1920294 A1 DE1920294 A1 DE 1920294A1
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plating
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nickel salt
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DE19691920294
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German (de)
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DE1920294B2 (en
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Heinz-Guenter Klein
Stalzer Dipl-Ing Marijan
Loenhoff Dr Norbert
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Bayer AG
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Bayer AG
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Description

FARBENFABRIKEN BAYERAGCOLOR FACTORY BAYERAG

2 1. April 19692 April 1, 1969

GB/Schr Pitent-AbteUungGB / Schr Pitent Department

Verfahren zum kontinuierlichen, chemischen Abscheiden von borhaltigen Nicke!überzügen Process for the continuous, chemical deposition of coatings containing boron

Stromlose Vernickelungsbäder zur Herstellung borhaltiger Nickelüberzüge auf Metalloberflächen sind bekannt. Nach der deutschen Auslegeschrift I.I37.9I8 enthalten alkalische ^Electroless nickel plating baths for producing boron-containing nickel coatings on metal surfaces are known. After German Auslegeschrift I.I37.9I8 contain alkaline ^

chemische Vernickelungsbäder, die.mit dem Reduktionsmittel -chemical nickel-plating baths, which with the reducing agent -

Natriumboranat betrieben werden, ein Nickelsalz (Chlorid), Äthylendiamin als Komplexbildner und Natriumhydroxid. Die Reduktionsgeschwindigkeit und die Reduktionsausbeute der chemischen Vernickelung können gemäß der deutschen Auslegeschrift 1.25^.935 erhöht werden durch Zusatz von mindestens einer Verbindung eines Elementes aus den b-Gruppen II bis VI des Periodensystems.Sodium boranate, a nickel salt (chloride), Ethylenediamine as a complexing agent and sodium hydroxide. the The rate of reduction and the reduction yield of chemical nickel plating can according to the German Auslegeschrift 1.25 ^ .935 can be increased by adding at least one compound of an element from groups II to VI of the periodic table.

In der deutschen Auslegeschrift 1.237*399 ist ferner ein Verfahren zur kontinuierlichen chemischen Vernickelung beschrieben worden. Die Nickelsalzkonzentration in alkalischen stromlosen Vernickelungsbädern wird während der Vernickelung M durch kontinuierliche Zugabe einer wäßrigen Lösung von Nickelchlorid mit einem Komplexbildner, der einen niedrigeren Siedepunkt besitzt als der im Vernickelungsbad enthaltene Komplexbildner, aufrechterhalten. Die Reduktionsmittelkonzentration und der Alkaligehalt des Bades werden während der stromlosen Vernickelung durch kontinuierliche Zugabe einer natronalkalischen Natriumboranatlösung konstant gehalten·In the German Auslegeschrift 1.237 * 399, a process for continuous chemical nickel plating has also been described. The nickel salt concentration in alkaline electroless nickel-plating baths is maintained during nickel-plating M by continuously adding an aqueous solution of nickel chloride with a complexing agent which has a lower boiling point than the complexing agent contained in the nickel-plating bath. The reducing agent concentration and the alkali content of the bath are kept constant during the electroless nickel plating by continuously adding a sodium-alkaline sodium boronate solution.

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Diese Bäder besitzen jedoch den Nachteil, daß der Komplex- \'.'~z bildner für die Nickelsalzergänzungslösung - um eine Anreicherung des Komplexbildners und damit ein Absinken der Abschei- . dungsgeschwindigkeit und der Reduktionsausbeute während der kontinuierlichen stromlosen Vernickelung zu vermeiden - einen niedrigeren Siedepunkt besitzen muß als die Betriebstemperatur des Bades. Im Anwendungsfall von Ammoniak oder niedrigsiedenden, wasserlöslichen Aminen als Komplexbildner für die Nickelsalzergänzungslösung sind daher für eine kontinuierlich betriebene stromlose Vernickelungsanlage entsprechend.auszulegende Absaugeinrichtungen erforderlich. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens ist die relativ schlechte Löslichkeit des Nickelchlorid-Ammoniak-Komplexes (ca. 1βθ g/l NiCl_.6 HaO), die die wirtschaftlich bedeutsame Ausnutzung des hohen Oberflächen-Volumen-Verhältnisses (prinzipiell möglich sind Verhältnisse von 0,5 bis 4 dm /l) nur teilweise gestattet, da die Summe der Ergänzungslösungen den Verdampfungsverlusten während der kontinuierlichen stromlosen Vernickelung im allgemeinen nicht entspricht.However, these baths have the disadvantage that the complexing \ ~ z formers for the nickel salt replenishment solution. '' - an enrichment of the complexing agent and thus a decrease in the deposition. to avoid conversion rate and the reduction yield during continuous electroless nickel-plating - must have a lower boiling point than the operating temperature of the bath. When ammonia or low-boiling, water-soluble amines are used as complexing agents for the nickel salt supplement solution, suction devices to be designed accordingly are required for a continuously operated electroless nickel-plating system. Another disadvantage of the known process is the relatively poor solubility of the nickel chloride-ammonia complex (approx. 5 to 4 dm / l) is only partially permitted, since the sum of the supplementary solutions does not generally correspond to the evaporation losses during the continuous electroless nickel plating.

Diese Nachteile können vermieden werden, wenn es gelingt, eine sowohl komplexmittelfreie, als auch konzentrierte Nickelchlo—-ridlösung kontinuierlich in das stromlose Vernickelungsbad einzutragen.These disadvantages can be avoided if a Both complexing agent-free and concentrated nickel chloride solution to be entered continuously in the electroless nickel plating bath.

Es wurde nun ein Verfahren zum kontinuierlichen, chemischen Abscheiden von borhaltigen Nickelüberzügen unter Verwendung " eines alkalischen wäßrigen Bades gefunden, wobei das Nickelsalz, Alkaliboranat, Ä'thylendiamin, Alkalihydroxid und Stabl"-fiC lisatoren enthaltende Bad Im Umlauf betrieben wird und die '' verbrauchten Chemikalien ergänzt werden, dadurch gekennzeichnet,It has been now found a process for the continuous, chemically depositing "found an alkaline aqueous bath, wherein the nickel salt, alkali borohydride, Ä'thylendiamin, alkali metal hydroxide and Stabl" of boron-containing nickel coatings using - FIC lisa factors containing bath is operated in circulation and the 'spent Chemicals are supplemented, characterized

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daß das Ergänzen des Nickelsalzes mit einer wäßrigen Nickelsalz lösung durch kontinuierliches Eintragen in die turbulente Strömung eines auf unterhalb 70° C abgekühlten Zweigstromes der umgepumpten Badflüssigkeit erfolgt.that supplementing the nickel salt with an aqueous nickel salt solution through continuous introduction into the turbulent flow of a branch flow cooled to below 70 ° C the circulated bath liquid takes place.

Die zur Aufrechterhaltung der Alkali-, Reduktionsmittel- und Stabilisator-Konzentration erforderlichen Lösungen können in Form einer natronalkalischen Alkaliboranatlösung und einer wäßrigen Stabilisatorlösung ebenfalls in den gekühlten Zweigstrom eindosiert werden» Überraschenderweise wurde gefunden, daß ein an Nickelchlorid verarmtes alkalisches Vernickelungsbad trotz des hohen Alkali- und Alkaliboranat-Gehaltes mit einer wäßrigen komplexmittelfreien Nickelchloridlösung bei einer Badtemperatur von ca. 70° C wieder aufgefrischt werden kann, wenn die Aufkonzentrierung durch Eintragen einer wäßrigen Nickelchloridlösung in eine turbulente Badströmung erfolgt. So ist es beispielsweise möglich, ein an Nickelionen verarmtes Bad der Zusammensetzung 5 g/l Nickelchlorid-Hexahydrat, 60 g/l Äthylendiamin, 40 g/l Natriumhydroxid, das sich in einem Mischgefäß mit Wellenbrecher und Propellerrührer befindet, bei 70° C durch Eintropfen von 71,5 ml einer wäßrigen Lösung von 550 g/l NiCIp. 6 HpO wieder auf die Ausgangskonzentration von 50 g/l NiCl2. 6 HpO einzustellen. Unter diesen Bedingungen kann die Zugabe von wäßriger Nickelchloridlösung ohne Ausfällung von basischen Nickelsalzen oder feinverteilten Nickel-Bor-Ausscheidungen (Wildzersetzung) bis zu einer Nickelchloridkonzentration von ca. 60 g/l NiCIp. 6 HpO im alkalischen Vernickelungsbad durchgeführt werden. Die Möglichkeit, das Bad bis zu einem Gehalt von 60 g/l NiCl2. 6 H3O aufzufrischen, wobei auf 1 Mol NiCl2 etwa 4 Mole Sthylendiamin kommen, gestattet, bei einer kontinuierlich betriebenen Vernickelungsanlage das Umlaufvolumen des von ca. 900 C auf ca. 70° C zu kühlenden Zweigstromes gering zu halten.The solutions required to maintain the alkali, reducing agent and stabilizer concentration can also be metered into the cooled branch stream in the form of a sodium-alkaline alkali boronate solution and an aqueous stabilizer solution Alkali boranate content can be refreshed again with an aqueous complexing agent-free nickel chloride solution at a bath temperature of approx. 70 ° C. if the concentration is carried out by introducing an aqueous nickel chloride solution into a turbulent bath flow. For example, it is possible to drop a bath containing 5 g / l nickel chloride hexahydrate, 60 g / l ethylenediamine, 40 g / l sodium hydroxide in a mixing vessel with a breakwater and propeller stirrer at 70 ° C., which is depleted in nickel ions of 71.5 ml of an aqueous solution of 550 g / l NiClp. 6 HpO back to the initial concentration of 50 g / l NiCl 2 . 6 HpO to be discontinued. Under these conditions, the addition of aqueous nickel chloride solution without precipitation of basic nickel salts or finely divided nickel-boron precipitates (wild decomposition) up to a nickel chloride concentration of approx. 60 g / l NiClp. 6 HpO can be carried out in an alkaline nickel-plating bath. The possibility of using the bath up to a content of 60 g / l NiCl 2 . Refresh 6 H 3 O, where on 1 mol of NiCl 2 approximately 4 moles Sthylendiamin come allowed to keep in a continuously operated Vernickelungsanlage the circulating volume of from about 90 0 C to about 70 ° C to be cooled split stream low.

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Das kontinuierliche Auffrischen eines Vernickelungsbades durch Eintragen einer wäßrigen, komplexmittelfreien Nickelsalzlösung in ein in den heißen Uralauf eingeschaltetes Mischsystem ist nur bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten möglich. So gelingt es zwar, in ein 50 1 - Bad bei einem Umlauf von 900 l/h eine wäßrige Nickelsalzlösung, die I50 g/l NiCl2. 6 HpO enthält, über ein Mischsystem in das Vernickelungsbad einzutragen, jedoch führen niedrigere Umlaufgeschwindigkeiten oder höhere Nickelsalzkonzentrationen zu einer Wildabscheidung von Nickel-Bor-Verbindungen. ·The continuous refreshing of a nickel-plating bath by introducing an aqueous, complexing agent-free nickel salt solution into a mixing system connected to the hot Ural River is only possible at very high flow rates. In this way it is possible to obtain 150 g / l NiCl 2 of an aqueous nickel salt solution in a 50 l bath with a circulation of 900 l / h. 6 contains HpO, to be introduced into the nickel-plating bath via a mixed system, but lower circulation speeds or higher nickel salt concentrations lead to a wild deposition of nickel-boron compounds. ·

Das Prinzip einer technischen, kontinuierlich betriebenen Vernickelungsanlage gemäß der Erfindung wird nachfolgend anhand der Figur 1 beschrieben:The principle of a technical, continuously operated nickel-plating plant according to the invention is based on the following the figure 1 described:

Die aus einem austenitischen Cr-Ni-Stahl angefertigte, elektrisch isoliert aufgestellte Verniekelurigswanne (1) besitzt eine Bodenschräge, wobei der Ablauf an der tiefsten Stelle des Bodens angebracht ist. Eingelegt oder eingehangen und mit dem Badbehälter leitend verbunden ist eine Heizschlange aus dem gleichen Material. Die Beheizung des Vernickelungsbades erfolgt mit Dampf oder durch indirekte Heizung, z. B. mit öl. Die Heizschlange kann auch als Kühlelement - z. B. durch Hindurchleiten von Wasser oder Kältesole - zum Abkühlen der Vernickelungslösung nach beendeter Vernickelung verwendet werden. Die Behälterwandung, die Gegenelektroden (2 und 2a) sowie die Bezugs- oder Meßelektroden (5 und Ja) sind mit einem Regelgerät (4) verbunden. Durch anodische Polarisation wird so die Vernickelung des Badbehälters (1) und der Heizelemente verhindert (deutsche Auslegeschrift 1.277.642 und belgische Patentschrift 692.059). Eine am Behälterrand angebrachte Randabsaugung sorgt dafür, daß keine bei der chemischen Vernickelung entstehenden Abgase in den Raum gelangen. Die Behälterwand istMade from austenitic Cr-Ni steel, electrically has isolated Verniekelurigswanne (1) a sloping floor, with the drain located at the lowest point of the floor. Inlaid or hung and with A heating coil made of the same material is conductively connected to the bath tank. The nickel plating bath is heated with steam or indirect heating, e.g. B. with oil. The heating coil can also be used as a cooling element - e.g. B. by passing it through of water or cold brine - to cool the nickel-plating solution can be used after the nickel plating is finished. The container wall, the counter electrodes (2 and 2a) and the Reference or measuring electrodes (5 and yes) are with a control device (4) connected. Anodic polarization prevents the bath tank (1) and the heating elements from being nickel-plated (German patent specification 1,277,642 and Belgian patent specification 692,059). An edge suction system attached to the edge of the container ensures that no exhaust gases produced during chemical nickel plating get into the room. The container wall is

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gegen Wärmeabstrahlung isoliert. Eine Bewegimg der zu vernickelnden Gegenstände sorgt für den Austausch der Vernickelungslösung an den zu vernickelnden Metalloberflächen. Die Vernickelungslösung wird während der stromlosen Vernickelung durch den Ablaufstutzen der Wanne kontinuierlich über eine Pumpe (5) und ein Filter (6 und 6a) umgepumpt. Über eine Pumpe (7) wird dem Umlauf ein Zweigstrom entnommen, der in einem Wärmeaustauscher (8) von 90° C auf 60 bis 70° C abgekühlt, über einen Strömungsmesser (9) geleitet und über-ein Mischsystem (10) dem Umlauf, wieder zugeführt wird. Über eine Dosierpumpe wird dem· gekühlten Zweigstrom die bei der chemischen Vernickelung erforder-liche Menge an Stabilisatorlösung (11) kontinuierlich zugefügt. Der Eintrag der wäßrigen Nickelchloridlösung (12) erfolgt in das Mischsystem (10). Die alkalische Reduktionsmittellösung (13) kann in den gekühlten Zweigstrom hinter dem Mischsystem (10) oder in den Umlauf vor oder hinter den Filtern (6 und 6a) dem alkalischen Vernickelungsbad kontinuierlich zudosiert werden. Das Mischsystem (10) besteht aus einem zylindrischen Behälter mit dem Durchmesser D und vier eingesetzten Strombrechern, deren Breite 1/10 des Behälterdurchmessers beträgt. Als Rührer wurde ein Propellerrührer verwandt. Die Drehzahl des Rührers beträgt* 1000 bis ?000 U/min.insulated against heat radiation. A movement of the nickel-plated Objects ensures the exchange of the nickel plating solution on the metal surfaces to be nickel-plated. The nickel-plating solution flows through the drainage port during electroless nickel-plating the tub is continuously pumped over by a pump (5) and a filter (6 and 6a). A pump (7) is the Circulation removed a branch stream, which is cooled in a heat exchanger (8) from 90 ° C to 60 to 70 ° C, via a flow meter (9) and circulated via a mixing system (10), is fed back. A metering pump is used to supply the cooled branch flow with the chemical nickel-plating process Amount of stabilizer solution (11) added continuously. The entry of the aqueous nickel chloride solution (12) takes place in the Mixed system (10). The alkaline reducing agent solution (13) can be fed into the cooled branch stream behind the mixing system (10) or continuously metered into the circuit upstream or downstream of the filters (6 and 6a) of the alkaline nickel-plating bath. The mixing system (10) consists of a cylindrical container with the diameter D and four inserted baffles, whose width is 1/10 of the container diameter. A propeller stirrer was used as the stirrer. The speed of the stirrer is * 1000 to? 000 rpm.

Die stromlose , kontinuierliche Vernickelung durch Eintragen einer komplexmittelfreien Metallsalzergänzungslösung bietet gegenüber dem bekannten Verfahren des Eintrags einer komplexmittelhaltigen Nickelsalzergänzungslösung folgende Vorteile: Eine komplexmittelfreie Nickelsalzergänzungslösung kann gemäß der vorliegenden Erfindung in wesentlich höheren Konzentrationen dem alkalischen Vernickelungsbad zugefügt werden. Dadurch ergibt sich eine Reihe von Vorteilen:The currentless, continuous nickel-plating by means of enrollment a complex agent-free metal salt supplement solution compared to the known method of adding a complex agent-containing nickel salt supplement solution, the following advantages: A complex agent-free nickel salt supplement solution can according to the present invention in significantly higher concentrations can be added to the alkaline nickel-plating bath. This has a number of advantages:

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Gegenüber dem bisher bekannten Verfahren, bei dem ammoniakalische Nickelsalzlösungen zum Auffrischen verwendet werden, benötigt das erfindungsgemäße Verfahren weniger Energie, da kein Wasser und Ammoniak verdampft werden müssen. Auch die Leistungen der Absaugvorriehtungen können wesentlich schwächer ausgelegt werden. Zudem muß die Absaugvorrichtung nicht mit einer Abscheidevorrichtung für Ammoniak ausgerüstet werden. Schließlich wird durch das Zumischen der relativ hochkonzentrierten Nickeisalzergänzungslösung der erhöhte Nickelbedarf des kontinuierlich betriebenen Bades ohne Volumenzunahme des Bades gedeckt, so daß die Abscheidungsgeschwindigkeit oder das Oberflächenvolumenverhältnis bei der Vernickelung erhöht werden kann.Compared to the previously known method in which ammoniacal Nickel salt solutions are used for refreshing, the inventive method requires less energy, since no water and ammonia need to be evaporated. The performance of the suction devices can also be significantly weaker be interpreted. In addition, the suction device does not have to be equipped with a separator for ammonia. Finally, adding the relatively highly concentrated nickel salt supplement solution increases the need for nickel of the continuously operated bath covered without increasing the volume of the bath, so that the deposition rate or the surface volume ratio can be increased in the nickel plating.

Beispiel iExample i

In einer Anlage zur stromlosen Vernickelung gemäß der Figur werden 50 1 Standardbadlösung der ZusammensetzungIn a system for electroless nickel plating according to the figure, 50 1 standard bath solution of the composition

30 g/l Niekelchloridhexahydrat30 g / l of nickel chloride hexahydrate

60 g/l Äthylendiamin (98 #ig)60 g / l ethylenediamine (98 #ig)

40 g/l Natriumhydroxid
0,5 g/l Natriumfluorid
0,^ g/l Natriumboranat
40 g / l sodium hydroxide
0.5 g / l sodium fluoride
0, ^ g / l sodium boranate

30 mg/l Bleiacetat30 mg / l lead acetate

auf die Vernickelungstemperatur von 90° C erwärmt* Die chemische Vernickelungslösung wird durch den Ablaufstutzen der Wanne kontinuierlich über eine Pumpe (5) oder die Filter (6 und 6a) umgepumpt. Über eine Pumpe (7) wird dem Umlauf ein Zweigstrom von 10 l/h entnommen. Dieser wird in einem Kühlsystem (8) von 90° C auf 60° C abgekühlt, über einen Strömungsmesser (9) geleitet und über ein Mischsystem (10) dem Umlaufheated to the nickel-plating temperature of 90 ° C * The chemical The nickel-plating solution is continuously fed through the drainage port of the tub via a pump (5) or the filter (6 and 6a). A pump (7) is used to circulate Branch flow of 10 l / h removed. This is cooled from 90 ° C to 60 ° C in a cooling system (8) using a flow meter (9) and circulated via a mixing system (10)

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wieder zugeführt. Das Mischsystem (10) besteht aus einem zylindrischen Gefäß (D = 10 cm, Ablaufhöhe 10 cm) mit vier eingesetzten Strombrechern, deren Breite 1/10 des Gefäßdurchmessers beträgt. Als Rührer wird ein Propellerrührer mit 2000 U/min verwendet. Die Vernickelungsanlage ist über ein potentiostatisches Regelgerät (4), den Meßelektroden (3 und J5a) und den Gegenelektroden (2 und 2a) anodisch gegen chemische Vernickelung geschützt. In die Vernickelungswanne werden nach bekannter Vorbehandlung (Entfetten, Beizen, Spülen) die zu vernickelnden Metallteile eingehängt. Die Gesamtoberfläche der zu vernickelnden Teile beträgt 50 dm2 (0/V = 1 dm2/l). Hinter dem Strömungsmesser (9) im gekühlten Zweigstrom (11) werden 626 ml/h Stabilisatorlösung eingetragen, die 2 g/l Bleiacetat enthält. In das Mischgefäß (10) trägt man kontinuierlich 784 ml/h einer wäßrigen Nickelsalzergänzungslösung ein, die 200 g/l NiCl2. 6 H2O enthält. Die Nickelchloridkonzentration hinter dem Mischsystem (10) darf 60 g/l NiCl2. 6 H3O nicht übersteigen. Die Nickelchloridkonzentration im Zweigstrom vor und hinter dem Mischsystem kann photometrisch gesteuert werden. In den Hauptstrom, z. B. bei (13) oder hinter den Filtern (6 und 6a) trägt man kontinuierlich 500 ml/h einer Natriumboranatlösung ein, die 52,5 g/l NaBH^ und 100 g/l NaOH enthält. Stündlich werden 39*25 g Nickel-Bor-Eegierung auf den zu verniciBlnden Teilen abgeschieden. Das entspricht einer Abscheidungsgeschwindigkeit von 9*6 /um/h (ρΝ._β = 8,2 g/cnr ).fed back. The mixing system (10) consists of a cylindrical vessel (D = 10 cm, drainage height 10 cm) with four inserted baffles, the width of which is 1/10 of the vessel diameter. A propeller stirrer with 2000 rpm is used as the stirrer. The nickel-plating system is anodically protected against chemical nickel-plating by means of a potentiostatic control device (4), the measuring electrodes (3 and J5a) and the counter electrodes (2 and 2a). After known pretreatment (degreasing, pickling, rinsing), the metal parts to be nickel-plated are suspended in the nickel-plating tub. The total surface of the parts to be nickel-plated is 50 dm 2 (0 / V = 1 dm 2 / l). Downstream of the flow meter (9) in the cooled branch stream (11), 626 ml / h of stabilizer solution containing 2 g / l of lead acetate are introduced. 784 ml / h of an aqueous nickel salt replenishment solution containing 200 g / l NiCl 2 are continuously introduced into the mixing vessel (10). 6 contains H 2 O. The nickel chloride concentration behind the mixing system (10) may be 60 g / l NiCl 2 . Do not exceed 6 H 3 O. The nickel chloride concentration in the branch stream upstream and downstream of the mixing system can be controlled photometrically. In the main stream, e.g. B. at (13) or behind the filters (6 and 6a) one enters continuously 500 ml / h of a sodium boronate solution containing 52.5 g / l NaBH ^ and 100 g / l NaOH. Every hour 39 x 25 g nickel-boron alloy are deposited on the parts to be plated. This corresponds to a deposition rate of 9 * 6 / µm / h (ρ Ν ._ β = 8.2 g / cnr).

Beispiel 2Example 2

50 1 eines chemischen Vernickelungsbades der Zusammensetzung50 l of a chemical nickel plating bath of the composition

18,2 g/l Nickelchloridhexahydrat 39*0 g/l Natriumhydroxid18.2 g / l nickel chloride hexahydrate 39 * 0 g / l sodium hydroxide

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1920 291920 29

62,8 g/l A'thylendiamin62.8 g / l ethylenediamine

0*4 g/l Natriumboranat0 * 4 g / l sodium boronate

100 mg/l Arsensäure100 mg / l arsenic acid

24 mg/l Thalliumsulfat24 mg / l thallium sulfate

werden in einer Anlage, wie in Beispiel 1 beschrieben, auf die Vernickelungstemperatur von 90° C erwärmt und kontinuierlich bei einem Oberflächen-Volumenverhältnis der zu vernickelnden Metallteile von 1 dm /l betrieben. Dem Umlauf wird ein Zweigstrom von 15 l/h entnommen, der im Kühlsystem (8) von 9O0 C auf 55° C abgekühlt wird. Im gekühlten Zweigstrom werden bei (11) kontinuierlich 250 ml/h einer wäßrigen Thalliumsulfatlösung eingetragen, die 8 g/l Tl3SO^ enthält. In das Mischsy-P ■ stern (10) trägt man kontinuierlich bei einer Rührgeschwindigkeit von 2000 U/min 86O ml/h einer Nickelsalzergänzungslösung ein, die 350 g/l NiCl3. 6 H3O enthält. Ebenfalls in das Mischsystem werden kontinuierlich 314 ml/h einer Zinnchloridlösung eingetragen, die 8 g/l SnCl3. 2 H3O und 27 g/l NaOH enthält. Hinter den Filtern (6 und 6a) werden kontinuierlich 724 ml einer Natriumboranatlösung, die 52,5 g/l NaBH1^ und 90 g/l NaOH enthält, zudosiert. Stündlich werden 74,4 g Nickel-Bor-Legierung auf den zu vernickelnden Teilen (50 dm Oberfläche) abgeschieden. Das entspricht einer Abscheidungsgeschwindigkeit von 18,1 /um/h (pN4 g =8,2 g/cnr ). Eine Ausfällung von basischen Nickelsalzen oder Nickelboriden in der Vernickelungslösung wurde nicht festgestellt.are heated in a system as described in Example 1 to the nickel-plating temperature of 90 ° C and operated continuously at a surface-volume ratio of the metal parts to be nickel-plated of 1 dm / l. The circulating a branch current of 15 is / removed h l, which is cooled in the cooling system (8) of 9O 0 C to 55 ° C. In the cooled branch stream, 250 ml / h of an aqueous thallium sulfate solution containing 8 g / l Tl 3 SO ^ are continuously introduced at (11). 86O ml / h of a nickel salt supplement solution containing 350 g / l NiCl 3 is continuously introduced into the mixing system (10) at a stirring speed of 2000 rpm. Contains 6 H 3 O. 314 ml / h of a tin chloride solution containing 8 g / l SnCl 3 are also continuously introduced into the mixing system. 2 H 3 O and 27 g / l NaOH. 724 ml of a sodium boronate solution containing 52.5 g / l NaBH 1 ^ and 90 g / l NaOH are metered in continuously behind the filters (6 and 6a). Every hour, 74.4 g of nickel-boron alloy are deposited on the parts to be nickel-plated (50 dm surface). This corresponds to a deposition rate of 18.1 / µm / h (p N 4 g = 8.2 g / cnr). Precipitation of basic nickel salts or nickel borides in the nickel-plating solution was not found.

Beispiel example 7>7>

In einer 50 1-Anlage,wie in Beispiel 1 beschrieben, wird die chemische Vernickelung bei einem O/V-Verhältnis von 1 dm /l und einer Betriebstemperatur von 90° C durchgeführt. Die Zusammensetzung des Bades ist: . In a 50 1 plant, as described in Example 1, the chemical nickel plating is carried out with an S / V ratio of 1 dm / l and an operating temperature of 90 ° C. The composition of the bath is:.

Le A 12 201 - 8 -Le A 12 201 - 8 -

0098 4 6/U430098 4 6 / U43

21,0 g/l Nickelchloridhexahydrat21.0 g / l nickel chloride hexahydrate

40,0 g/l Natriumhydroxid40.0 g / l sodium hydroxide

63*2 g/l A'thylendiamin63 * 2 g / l ethylenediamine

0,45 g/l Natriumboranat0.45 g / l sodium boronate

18O rag/l o-Arsensäure18O rag / l o-arsenic acid

30 mg/l Thalliunisulfat30 mg / l thallium sulfate

Zum Eintragen der Nickelsalzergänzungslösung wird dem Umlauf ein Zweigstrom von 15 l/h entnommen, der über ein Kühlsystem (8) von 90° C auf 60° C abgekühlt wird und in den man 9βθ ml/h einer wäßrigen Thalliumsulfatlösung, die 7,8 g/l Tl2SO^ enthält, kontinuierlich einträgt. In. das Mischsystem trägt man kontinuierlich 1380 ml/h einer Nickelsalzlösung ein, die 35Ο g/l NiCl-. 6 HpO enthält. 1o50 ml/h einer Reduktionsmittellösung, die 58 g/l NaBH1, und I30 g/l NaOH 'enthält, werden kontinuierlich hinter dem Filter (6 und 6a) in den Umlauf eindosiert .' Stündlich werden I28 g Nickel-Bor-Legierung auf den zu vernickelnden Teilen (50 dm Oberfläche) abgeschieden. Die Abscheidungsgeschwindigkeit beträgt 31*2 /um/h. Auch in diesem Falle konnte keine Ausfällung von basischen Nickelsalzen oder von Nickelboriden in der Vernickelungslösung festgestellt werden. To introduce the nickel salt supplement solution, a branch stream of 15 l / h is withdrawn from the circulation, which is cooled from 90 ° C. to 60 ° C. via a cooling system (8) and in which 9βθ ml / h of an aqueous thallium sulfate solution containing 7.8 g / l Tl 2 SO ^ contains, enters continuously. In. the mixing system carries one continuously 1380 ml / h of a nickel salt solution, the 35Ο g / l NiCl-. 6 HpO contains. 1050 ml / h of a reducing agent solution containing 58 g / l NaBH 1 and 130 g / l NaOH 'are continuously metered into the circulation behind the filter (6 and 6a).' Every hour, 128 g nickel-boron alloy are deposited on the parts to be nickel-plated (50 dm surface). The deposition rate is 31 * 2 / µm / h. In this case, too, no precipitation of basic nickel salts or of nickel borides in the nickel-plating solution could be found.

Le A 13 301 - 9 -Le A 13 301 - 9 -

009846/ U A3009846 / U A3

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: (I)) Verfahren zum kontinuierlichen, chemischen Abscheiden von borhaltigen Nickelüberzügen unter Verwendung eines alkalischen wäßrigen Bades, wobei das Nickelsalz, Alkaliboranat, A'thylendiamin, Alkalihydroxid und Stabilisatoren enthaltende Bad
im Umlauf betrieben wird und die verbrauchten Chemikalien ergänzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Ergänzen des
Nickelsalzes mit einer wäßrigen Nickelsalzlösung durch kontinuierliches Eintragen in die turbulente Strömung eines auf
unterhalb 70° C abgekühlten Zxveigstromes der umgepumpten Badflüssigkeit erfolgt.
(I)) Process for the continuous, chemical deposition of boron-containing nickel coatings using an alkaline aqueous bath, the bath containing the nickel salt, alkali boronate, ethylenediamine, alkali hydroxide and stabilizers
is operated in circulation and the chemicals used are supplemented, characterized in that the supplement of the
Nickel salt with an aqueous nickel salt solution by continuously introducing it into the turbulent flow of a
takes place below 70 ° C cooled Zxveigstromes of the circulated bath liquid.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Nickelsalzergänzungslösung wäßrige Nickelchloridlösungen einer Konzentration von lOObis 600 g/l verwendet werden.2) Method according to claim 1, characterized in that as a nickel salt supplement solution aqueous nickel chloride solutions Concentrations of 100 to 600 g / l can be used. 3) Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Nickelchloridgehalt im gekühlten Zweigstrom nach Zugabe der Nickelsalzergänzungslösung von 20 bis 60 g/l NiCl^.ö H3O beträgt.
3) Method according to claim 1 and 2, characterized in that
that the nickel chloride content in the cooled branch stream after the addition of the nickel salt supplement solution is from 20 to 60 g / l NiCl ^ .ö H 3 O.
Le A 12 201 - 10 -Le A 12 201 - 10 - 009846/ 1 A A 3009846/1 A A 3
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